Розроблено комп'ютерну модель нового типу тришарового термоелемента з періодично профільованою поверхнею, яка дає можливість знайти розподіли температури, густини струму, електричного потенціалу в робочому тілі термоелемента та визначити його ккд і поперечну щодо градієнта температури термоелектрорушійну силу. Проведено оптимізацію геометрії та поперечної термоелектрорушійної сили термоелемента.

Розроблено комп'ютерну модель нового типу двошарового термоелемента з періодично профільованою поверхнею, яка дає можливість знайти розподіл температури, густини струму, електричного потенціалу в робочому тілі термоелемента і визначити його ккд та поперечну щодо градієнта температури термоерс. Проведено оптимізацію геометрії та поперечної термоерс термоелемента.

Розроблено комп'ютерну модель двошарового термоелемента з періодично профільованою поверхнею з враховуванням температурних залежностей кінетичних коефіцієнтів термоелектричних матеріалів. Знайдено розподіли температури, густини струму та електричного потенціалу в робочому тілі термоелемента. Проведено оптимізацію геометрії, поперечної термоерс та ккд термоелемента.

Визначено межі застосування теорії багатошарових шаруватих термоелементів. Показано, що апроксимація шаруватого неоднорідного середовища однорідним анізотропним середовищем завищує значення поперечної ерс термоелементів. У разі товщин термоелементів, сумірних і менших за товщини шарів, похибка теорії різко зростає. Експериментально підтверджено результати комп'ютерної оптимізації двошарових поперечних термоелементів із профільованою поверхнею. Показано, що результати комп'ютерного моделювання є точнішими і не виходять за межі похибки фізичного експерименту. За допомогою комп'ютерного моделювання короткозамкнених термоелементів із металевими закорочуючими смужками, нанесеними на напівпровідниковий шар, показано можливість збільшення вихідної поперечної ерс у 2 - 6 разів.

Визначено межу застосування теорії багатошарових шаруватих термоелементів. Розроблено теоретичні основи щодо розв'язання задач оптимізації нових типів дво- та тришарових термоелементів з періодично профільованою поверхнею в режимі генерації електричної енергії, оптимізації геометричних параметрів робочого тіла зазначених нових типів термоелементів для одержання максимальної ефективності. Проведено експериментальні дослідження параметрів і характеристик двошарового термоелемента з періодично профільованою поверхнею та порівняння результатів експериментів з даними теорії та комп'ютерного моделювання. Експериментально підтверджено вірогідність результатів комп'ютерної оптимізації двошарових поперечних термоелементів з профільованою поверхнею. Показано, що результати комп'ютерного моделювання не виходять за межі похибки фізичного експерименту. Шляхом комп'ютерного моделювання короткозамкнених термоелементів з металевими закорочувальними смужками, нанесеними на напівпровідниковий шар, показано можливість збільшення вихідної поперечної електрорушійної сили у 2 - 6 разів.

Наведено результати комп'ютерного моделювання та експериментального дослідження нового типу поперечних термоелементів - двошарового термоелемента з періодично профільованою поверхнею. Показано, що відхилення розрахованих та експериментально одержаних значень потужності та поперечної щодо градієнта температур термоелектрорушійної сили становить не більше 6 %. Встановлено, що використання двошарових термоелементів з періодично профільованою поверхнею надає можливість одержати більші значення поперечної електрорушійної сили, потужності та к.к.д. у порівнянні з анізотропними та короткозамкненими термоелементами.

Наведено результати розробки технології виготовлення термоелектричних мікробатарей, що значно спрощує та механізує методику виготовлення термоелектричних сенсорів теплового потоку та мікрогенераторів для живлення малопотужної медичної апаратури. Встановлено, що запропонована технологія знижує відсоток браку пластин термоелектричного матеріалу і, таким чином, знижує собівартість термоелектричних мікробатарей. Експериментально підтверджено ефективність використання такої технології для виготовлення термоелектричних мікробатарей з вітками малого перерізу від 0,02 х 0,02 мм до 1,0 х 1,0 мм та довжиною віток до 30 мм.

Індекс рубрикатора НБУВ: К232.9 + В377.151 с3

Рубрики:

Інші важкі кольорові метали та їх сплави

Термоелектричні явища

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.251.4 + В379.271.51

Рубрики:

Кристалізація

Термоелектричні явища

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлений підхід до побудови комп'ютерної моделі процесу вирощування термоелектричних матеріалів методом вертикальної зонної плавки з врахуванням ефекту Пельтьє, що виникає на межі розділу твердої та рідкої фаз вирощуваного матеріалу при пропусканні через злиток електричного струму. Наведено результати візуалізацїї чисельного рішення моделі.